基于数据挖掘的供热管网泄漏诊断研究

发布时间：2024-01-23 19:03

　　管网运输作为一种常见的输送方式,在石油、天然气、供热、供水等方面都具有独特的优势。目前,我国城市化建设迅速,城市管网交错并行,新旧不一,管件、设备较多,而原有供热管网多为直埋铺设,很难满足安全要求,无法做到定期排查,极易突发爆管泄漏,造成能源和资源的极大浪费。本文依托数据挖掘方法、信号处理技术、统计学等现代化工具对供热管网泄漏诊断问题进行研究。首先,根据供热管网特点自行设计和搭建实验台,4个泄漏管段设置泄漏点L2,L3,L4,L5,选取节点压力信号作为研究对象;针对压力信号数据清理问题,验证了线性插值法和粒子群诊断法可有效解决数据缺失和数据异常问题;针对压力信号数据含噪问题,分析了信号噪声来源,并采用离散小波变换(DWT),验证了固定阈值、适应递推SURE熵阈值、极大极小熵阈值三种阈值形式的去噪效果;重点分析了常用小波函数Haar小波、db8小波、Sym8小波、coif5小波和Bior6.8小波,得到了常用小波函数去噪效果规律。其次,针对压力信号混频问题,采用EMD方法分解原始压力信号,研究单一基本模态分量IMF,验证了EMD方法有效解决信号混频问题;针对EMD分解存在模态混叠问题,引...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数据挖掘研究现状
        1.2.2 管网泄漏诊断理论现状
        1.2.3 管网泄漏诊断方法与系统
    1.3 本文的主要研究工作
第2章 供热管网泄漏信号采集与处理
    2.1 引言
    2.2 实验台简介
    2.3 信号数据预处理
        2.3.1 信号数据预处理的必要性
        2.3.2 信号数据的选择
        2.3.3 信号数据的清理
        2.3.4 信号数据的去噪
    2.4 本章小结
第3章 供热管网泄漏信号特征提取
    3.1 引言
    3.2 经验模态分解
        3.2.1 瞬时频率
        3.2.2 基本模态分量
        3.2.3 EMD经验模态分解
        3.2.4 EEMD总体经验模态分解
        3.2.5 EMD和EEMD仿真实验分析
    3.3 熵理论
        3.3.1 常用熵
        3.3.2 样本熵的应用研究
    3.4 基于EEMD的样本熵特征提取研究
    3.5 本章小结
第4章 基于聚类分析的泄漏管段诊断
    4.1 引言
    4.2 聚类分析
        4.2.1 聚类方法分类
        4.2.2 K-Means聚类算法
    4.3 泄漏管段诊断分析实验
        4.3.1 实验数据分析
        4.3.2 泄漏管段诊断流程
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3883199